毒素清顆粒對肺炎克雷伯桿菌肺炎老齡大鼠心肌損傷TLR4信號轉導通路的影響.pdf

1、目的：本研究通過觀察老齡大鼠肺炎心肌損傷的病理生理特點及毒素清顆粒對肺炎老齡大鼠心肌白細胞介素-1(interleukin-1，IL-1)、白細胞介素-6(interleukin-1，IL-6)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-alpha，TNF-α)的影響，揭示老年肺炎心肌損傷的病理生理特點；評價毒素清顆粒對老年肺炎的療效及其對心臟損傷的保護作用；基于Toll樣受體4(Toll-like receptor

2、4，TLR4)信號通路轉導異常，揭示毒素清顆粒治療老年肺炎及保護心臟的途徑。 方法：清潔級雄性SD大鼠，老齡大鼠(21月齡)，體重(550±70)g，共50只。青年大鼠(6月齡)，體重(260±20)g，共25只。老齡大鼠按體重隨機分為老齡對照組、老齡模型組、毒素清組、洛美沙星組，其中老齡模型組20只，其余各組每組10只。青年大鼠按體重隨機分為青年對照組10只和青年模型組15只。造模前3天至造模后2天灌胃，共5天。老齡對照組、老

3、齡模型組、青年對照組、青年模型組分別灌胃生理鹽水(3ml·d-1)，毒素清組及洛美沙星組按動物體型系數(shù)比率換算給藥劑量(毒素清5.7g·kg-1·d-1，洛美沙星40mg·kg-1·d-1)。灌胃3天后造模，參照張均田主編的《現(xiàn)代藥理實驗方法學》中氣管插管法制作肺炎模型。造模后24、48小時尾靜脈取血并計數(shù)白細胞(×109·L-1)和中性粒細胞比率(％)。造模后2天取材：打開腹腔，取腹主動脈血測動脈血氣分析及LDH、CK、CK-MB。開

4、胸取全肺，左肺行肺泡灌洗獲取肺泡灌洗液以鑒定菌屬；取右肺測定含水量，光鏡下觀察肺組織病理改變。取心組織測定含水量，光鏡及電鏡下觀察病理形態(tài)學改變，采用免疫組織化學技術檢測心臟中IL-1、IL-6、TNF-α、NF-kB和TLR4的表達水平，采用RT-PCR技術檢測TLR4mRNA在心肌的表達。 結果： 1.各組大鼠支氣管肺泡灌洗液(BALF)菌屬鑒定結果示：BALF行細菌培養(yǎng)后做菌屬鑒定，結果均為肺炎克雷伯桿菌，確定為肺

5、炎克雷伯桿菌肺炎。 2.各組大鼠外周血白細胞和中性粒細胞計數(shù)變化：青年及老齡模型組24h、48h白細胞及中性粒細胞計數(shù)分別較青年及老齡對照組顯著升高(P<0.01)；洛美沙星組及毒素清組24h、48h白細胞及中性粒細胞計數(shù)較老齡模型組顯著降低(P<0.01)。 3.各組大鼠肺組織含水量變化：青年和老齡模型組肺組織含水量分別高于青年和老齡對照組(P<0.05，P<0.01)；老齡模型組肺組織含水量高于青年模型組(P<0.0

6、5)；毒素清組及洛美沙星組肺組織含水量均較老齡模型組降低(P<0.05)。 4.各組大鼠動脈血氣分析變化：青年和老齡模型組PaCO2分別高于青年和老齡對照組(P<0.05，P<0.01)，PaO2分別低于青年和老齡對照組(P<0.01)；老齡模型組PaCO2高于青年模型組(P<0.05)，PaO2低于青年模型組(P<0.05)；毒素清組和洛美沙星組PaO2均顯著高于老齡模型組(P<0.01)，毒素清組PaCO2顯著低于老齡模型組

7、(P<0.01)，而洛美沙星組PaCO2與老齡模型組比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；與洛美沙星組比較，毒素清組PaCO2明顯降低(P<0.05)。 5.各組大鼠肺臟病理形態(tài)變化：青年對照組肺組織形態(tài)結構基本正常；老齡對照組可見肺泡壁輕度增厚，肺泡囊、肺泡管擴張等改變；青年和老齡模型組肺泡壁破壞，肺泡融合，肺泡壁毛細血管充血、水腫，肺組織實變明顯，小葉間和肺泡間隔的結締組織血管周圍有大量的中性粒細胞浸潤；毒素清和洛美沙星組肺組織

8、上述病理損傷較老齡模型組改善明顯。 6.各組大鼠心臟含水量變化：老齡模型組心組織含水量高于老齡對照組(P<0.01)，且高于青年模型組(P<0.05)；洛美沙星組和毒素清組心組織含水量均較老齡模型組降低(P

9、01或P<0.05)；洛美沙星組和毒素清組CK、CK-MB、LDH均低于老齡模型組(P<0.01或P<0.05)；與洛美沙星組比較，毒素清組CK-MB顯著降低(P<0.01)。 8.各組大鼠心臟病理形態(tài)變化：光鏡下青年對照組心臟未見明顯的病理改變；老齡對照組心肌纖維排列稍紊亂；青年和老齡模型組心肌纖維排列紊亂、斷裂，血管擴張充血，偶見壞死心肌，老齡模型組更為嚴重；毒素清和洛美沙星組的上述病理變化均有不同程度的改善。 電鏡

10、下青年對照組未見明顯病理改變；老年對照組心肌纖維核一端的細胞質內有一些大小不等的橢圓形脂肪小滴，線粒體嵴呈髓樣變，糖原顆粒減少，部分線粒體輕度水腫，部分線粒體嵴減少，部分嵴和膜融合；青年模型組肌節(jié)斷裂，肌絲消失，線粒體積聚或輕度水腫，部分或大部分嵴和膜融；老齡模型組肌絲、肌節(jié)斷裂或消失，基質水腫，細胞器數(shù)量減少，線粒體部分或大部分嵴和膜融合或消失，糖原顆粒減少，肌絲排列紊亂，毛細血管內皮細胞的線粒體髓樣化，致密化，毛細血管兩側輕度水腫，

11、微絨毛數(shù)量減少；洛美沙星組和毒素清組上述病理改變均有不同程度的改善。 青年和老齡模型組心肌病理損傷積分及平均秩和值均分別高于青年和老齡對照組(P<0.01)；老齡模型組心肌病理損傷積分高于青年模型組(P<0.05)；洛美沙星和毒素清組心肌病理損傷積分及平均秩和值均低于老齡模型組(P

12、均分別高于青年和老齡對照組(P<0.01)；毒素清組IL-1陽性細胞數(shù)及平均光密度顯著低于老齡模型組(P<0.01)，且低于洛美沙星組(P<0.01)；洛美沙星組與老齡模型組比較無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。 兩模型組IL-6陽性細胞數(shù)及平均光密度均分別高于兩對照組(P<0.01或P<0.05)；老齡模型組IL-6平均光密度高于青年模型組(P<0.01)；毒素清組IL-6陽性細胞數(shù)及平均光密度均低于老齡模型組(P<0.05，P<

13、0.01)；洛美沙星組IL-6平均光密度低于老齡模型組(P<0.01)，而陽性細胞數(shù)較其無明顯差異(P>0.05)。 青年和老齡模型組TNF-α陽性細胞數(shù)及平均光密度均分別高于青年和老齡對照組(P<0.01)；老齡模型組TNF-α陽性細胞數(shù)及平均光密度均顯著高于青年模型組(P<0.01)；毒素清及洛美沙星組TNF-α陽性細胞數(shù)及平均光密度均顯著低于老齡模型組(P<0.01)；與洛美沙星組比較，毒素清組TNF-α平均光密度顯著降低

14、(P<0.01)。 10.各組大鼠心臟組織TLR4和NF-kB蛋白表達的變化：青年和老齡模型組TLR4、NF-kB陽性細胞數(shù)及平均光密度均分別顯著高于青年和老齡對照組(P<0.01)；老齡模型組TLR4平均光密度較青年模型組增高(P<0.05)；老齡模型組NF-kB陽性細胞數(shù)及平均光密度均顯著高于青年模型組(P<0.01)；老齡對照組NF-kB陽性細胞數(shù)較青年對照組顯著增高(P<0.01)；毒素清及洛美沙星組TLR4、NF-kB

15、陽性細胞數(shù)及平均光密度均顯著低于老齡模型組(P<0.01)；與洛美沙星組比較，毒素清組TLR4、NF-kB陽性細胞數(shù)降低(P<0.05)。 11.心臟組織TLR4mRNA表達的變化：青年及老齡模型組TLR4mRNA表達分別高于青年及老齡對照組(P<0.01)；毒素清組TLR4mRNA表達顯著低于老齡模型組(P<0.01)；洛美沙星組較老齡模型組無顯著差異(P>0.05)。 結論： 1.成功制備肺炎克雷伯桿菌肺炎老

16、齡大鼠心肌損傷模型。老年肺炎所導致的心肌損傷較青年嚴重，其原因可能與增齡因素有關。 2.IL-1、IL-6、TNF-α參與肺炎心肌損傷，其中老年肺炎心臟組織IL-6、TNF-α的表達較青年顯著增多，這可能是老年肺炎心肌損傷的主要機制之一。這種變化可能與隨著增齡，心臟組織TLR4表達上調，從而誘導炎癥因子在心臟組織表達增多有關。 3.毒素清對老年肺炎克雷伯桿菌肺炎心肌損傷具有較好的保護作用，其作用機制可能與其阻抑TLR4介